教學論文之土力學個性化
教學論文之土力學個性化
一、土力學與基礎工程課程教學存在問題
(一)教材內容狹隘
儘管土力學課程涉及多個工程領域，但是國內現行絕大多數教學大綱和相關教材仍然涇渭分明，使得建築工程專業的學生不懂交通土建，交通土建專業的學生不懂建築工程，難以滿足大土木背景下人才培養的需求。此外，為與國際接軌，土力學與基礎工程課程已列為中國目前正在推行的註冊工程師執業資格考試的必考科目。因此，如何結合中國註冊工程師制度，調整教材內容，提升學生的職業能力，為他們今後的工作創造條件，也是當今急需解決的問題之一。
(二)教學及教材內容滯後
隨著土木工程技術的迅猛發展，新技術和新理論不斷湧現。與其他很多課程一樣，目前國內大多數土力學與基礎工程課程教材的內容及相關教學大綱偏於陳舊，更新程度遠遠落後於學科的發展。透過網上調研，發現國外土力學與基礎工程課程的教學及教材內容緊跟學科發展，能夠反映該學科較為前沿的研究成果，如臨界狀態土力學、非飽和土力學等。而在國內，這部分內容大多作為岩土工程專業研究生高等土力學課程的教學內容，在本科教材和教學大綱中極為少見。
(三)教學模式單一
由於教學內容多、課時有限，儘管許多學校已將多媒體、討論課等引入課堂，教學模式趨於多元化，但是傳統的“填鴨式”教學仍然是目前主要的教學模式，因人施教、個性化教學的開展還很不理想。
二、個性化教學模式的改革措施
(一)教學內容模組化
在現有課程體系的基礎上，整合並及時更新土力學與基礎工程課程教學的相關內容，減少指定教材的侷限性，建立模組化課程體系，以解決教材內容狹隘、滯後以及內容多課時少等問題。模組化教學體系主要包括:基礎理論、建築工程應用(如淺基礎、樁基礎設計等)、交通土建應用(如沉井基礎設計、路基設計等)、石油特色(如儲罐基礎設計)、專題講座(如非飽和土、土動力學等)、註冊師考試等多個模組。在共同學習基礎理論模組後，學生可根據自己的興趣自主選擇相應的模組進行學習，並且以學生自主學習、教師精點講解、專題設計、課題研究等為主，考試時將該部分的學習情況作為平時成績計入總分。與此同時，為適應大土木的要求，學校也對土木工程專業的培養方案做了相應的改革，最突出的一點是大三下學期學生可根據自己的學習興趣和未來的職業意向，自主選擇相應的學習方向(如建築結構方向、地下工程方向、岩土工程方向、交通土建方向等)，每個方向都開設了相當數量的選修課程。
(二)構建多元化、個性化教學模式
在進一步完善多媒體教學的基礎上，透過對課後作業和實驗教學內容的分類、建立網路互動平臺、組建大學生創新團隊等措施，滿足不同層次學生，以及社會對創新型人才和技術型人才培養的需求，實現個性化教學。
1．教學手段及方法多元化
在現有教學課件的基礎上，根據教學內容模組化的要求，進一步完善多媒體課件;透過工程案例錄影、動態模擬等手段介紹課程研究物件及內容;建立教師與學生網路互動平臺。互動平臺主要包括教學資源、土工試驗、課程設計、工程例項、前沿專題、解惑釋疑等模組。其中，教學資源模組主要包括教學課件、作業習題、參考資料等內容;工程例項模組主要包括設計工程案例、相關規範、施工圖紙等;前沿專題模組主要包括環境岩土、土動力學、非飽和土、科技引導等專題，主要介紹一些新的技術、新的理論、有價值的論文、該領域的熱點問題等，學生也可透過此模組選擇與學科有關的創新課題;解惑釋疑模組主要透過網路解答學生提出的各類與課程、考研、就業、註冊工程師考試等有關的問題，學生也可參與解答。在教學方法方面，除了傳統的教師講解以外，逐漸改變教學觀念，將學生視為課堂主體，輔以課堂講授、小組討論、研究性實驗和課題設計等。特別是透過網路互動平臺，實現學生課下自主學習、師生課下交流等多元化教學。
2．因人施教的個性化教學
(1)增加課後作業量，對課後作業進行分類。考慮到學生層次的差異，將課後作業分為必交作業、習題作業和不必交作業三類［3］。學生可根據自己的能力選做作業。其中，習題作業為課程各知識點的典型習題，是課堂例題的補充，一般1個例題配3－5個習題作業，由學生自己批改作業，教師給出詳細的解答過程，以供學生參考;不必交作業主要是考研和註冊工程師考試等方面的典型題目，學生可根據自己的時間、未來就業的方向以及考研方向等自主選擇。
(2)實驗教學分類。土力學與基礎工程課程是理論性和實踐性很強的課程，課程的基本理論、公式等主要來源於實踐和實驗，實驗教學是該課程教學重要的組成部分。為了滿足不同層次學生的要求，將實驗教學分為常規試驗、研究試驗和觀摩試驗三類。常規試驗為教學大綱要求本科階段必須掌握的基本土工試驗，如固結實驗、直剪試驗等，以訓練學生的基本實驗技能為目的，學生必須選修，且要求按照教師的講解及規範規定的步驟進行;研究試驗為學生根據自己的`興趣和前沿課題提出實驗專案及實施方案，並在教師的協助下完成，旨在強化學生綜合能力與創新能力的培養，如學生自行設計的纖維土強度試驗等;觀摩試驗是根據具體情況組織學生觀摩現場試驗或現場實驗錄影，以增加學生的感性認識和現場實施能力，由教師指導完成。
(3)組建大學生創新型團隊。透過開設專題講座和網路互動平臺，讓學生了解學科的前沿理論和熱點問題，結合石油大學大學生創新專案，組建大學生創新團隊，鼓勵學生直接參與科研，增強其創新意識。目前該課程已組建3個創新團隊，有設計纖維土、垃圾土等多個研究課題。
(4)加強技能型人才培養。鑑於有相當一部分學生畢業後會直接就業，加之該學科實踐性很強，因此，教師常常透過網路平臺，傳遞一些工程資料，與學生探討設計、施工過程中常遇到的實際問題和解決辦法，解答現行規範中的疑問，為學生獨立工作奠定基礎。推進考核方式的改革基於過程性原則、激勵性原則、多元化原則和能力性原則，逐步推進課程考核方式的改革，改變一次性結課考試的考核形式，注重對學習過程的考查和學生能力的評價，形成課程最終成績=過程考核成績(課堂考核成績+綜合考核成績)+期末考核成績的考核方式。其中，期末考核成績所佔比例不超過50%。考核方式的改革進一步激發了學生學習的主動性和自主性，培養了學生的創新意識和實踐能力。
三、結語
在大土木背景下，土力學與基礎工程課程教學面臨著新的機遇和挑戰。如何使學生在短短的幾十個學時內掌握課程的精髓，瞭解學科的發展趨勢和麵臨的問題，提高土木工程專業畢業生對工作的適應能力，促使學生全面、快速的成長，尋找一種高效的、個性化的教學模式具有重要的現實意義，這也是廣大土木工程專業教育工作者不懈努力的方向。